Mise à l'échelle et optimisation d'un procédé de liquifaction de la biomasse lignocellulosique

生物质木质纤维素液化过程的管理和优化

• 批准号: 536573-2018
• 负责人: Boumghar, Yacine
• 金额: $ 5.46万
• 依托单位: Collège de Maisonneuve
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Applied Research and Development Grants - Level 3
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=720169
• 关键词: Mise; chelle; et; optimisation; un

BTCA est un nouveau procédé de liquéfaction directe de la biomasse lignocellulosique. Ce procédé comprend deux étapes dont la première permet le prétraitement de la biomasse à l'aide du réactif de Fenton dans un milieu légèrement acide (1-2 %) pour rendre les holocelluloses accessibles tandis que la seconde implique la conversion catalytique de cellulose et hémicellulose en esters éthyliques et acides carboxyliques. Lors de cette seconde étape, une solution d'acide (2-4 %) diluée dans l'éthanol est utilisée. Comparé aux autres procédés de liquéfaction directe de la biomasse, le procédé BTCA présente plusieurs avantages : i) ses conditions opératoires douces (température et pression relativement faibles) ; ii) son rendement de conversion global de 100%, comparativement aux 30% des autres procédés ; iii) le rendement faible des produits indésirables; iv) la consommation de réactif de Fenton réduite de plus de 60% par rapport à des procédés similaires de liquéfaction de la biomasse. L'efficacité de ce procédé a déjà été évalué à l'échelle laboratoire par l'équipe du professeur Le Van Mao. La procédure de mise à l'échelle nous permet de déterminer les facteurs de mise à l'échelle et ils seront donc utilisés pour étudier la faisabilité d'un éventuel projet commercial. Dans cette optique, un système pilote sera mis en service et exploité au CÉPROCQ afin d'évaluer la faisabilité technique du procédé BTCA à une plus grande échelle. Une fois le montage pilote disponible, un plan expérimental sera conçu et réalisé afin d'optimiser les conditions de fonctionnement. Le plan expérimental tiendra compte de différentes conditions d'opération telles que la nature des matières premières, la température et le temps de la réaction, la concentration du réactif de Fenton, la concentration en eau et l'agent inhibiteur. Une fois le procédé optimisé, le système sera exploité pendant une période prolongée afin de produire une quantité suffisante de produits à présenter aux clients potentiels et d'évaluer la robustesse du système au fil du temps. Finalement, une analyse techno-économique sera réalisée sur la faisabilité du procédé BTCA à une échelle commerciale. Cette analyse fournira aux investisseurs potentiels les outils nécessaires pour une prise de décision éclairée.

BTCA是一种新的直接液化木质纤维素生物质的方法。该过程包括两个步骤：首先在约1- 2%的酸环境中通过芬顿的反应来预处理生物质，以获得可获得的全纤维素，其次是将纤维素和半纤维素催化转化为酯乙基液体和酸羧基液体。随后，使用乙醇中稀释的酸溶液（2- 4%）。与其它生物质直接液化工艺相比，BTCA工艺具有多项优点：i）两种操作条件（température et pression relativement faibles）; ii）son rendement de conversion global de 100%，comparativement aux 30% des autres procédés ; iii）le rendement faible des produits indésirables; iv）芬顿反应物的消耗量超过60%，与生物质液化的类似工艺相一致。L'Efficacité de ce procédé a déjà été évalué à l'échelle laboratoire par l'équipe du Queseur Le货车Mao. La procédure de Eschelle nous permet de determiner les facilities de Eschelle et ils seront donc utilisés pour étudier la faisabilité d'un éventuel projet commercial.在这一光学系统中，一个试点系统服务于并利用了Au CÉCétéQ，以评估BTCA工艺的可行性。Une fois le montage pilote disponible，un plan experimental sera conçu et réalisé afin d'optimiser les conditions de fonctionnement.该实验方案包括不同的操作条件，即材料的性质、反应的温度和时间、芬顿反应物的浓度、水的浓度和抑制剂。为了使过程最优化，该系统可以利用一个周期来生产足够的产品，以满足客户的潜在需求，并评估系统的鲁棒性（Au）。最后，对商业化BTCA工艺的可行性进行了技术经济分析。这一分析将为投资者提供必要的投资机会，以实现一项明确的决策。